DNA Research: codificação de registros médicos
Índice:
- Como ele poderia ser usado em seres humanos
- Fusão de tecnologia e biologia
- Codificando informações pessoais em nosso DNA
Em 1878, uma série de fotografias de um cavaleiro em seu cavalo galopante foram transformadas em um primeiro filme intitulado "The Galloping Horse". "
Recentemente, pesquisadores da Universidade de Harvard conseguiram recriar essa imagem móvel clássica no DNA da bactéria E. coli.
Publicidade PublicidadeIsso mesmo. Eles codificaram um filme em bactérias.
As imagens e outras informações já foram codificadas em bactérias por anos.
No entanto, os pesquisadores de Harvard levaram um passo adiante com a ferramenta de edição de genes CRISPR-Cas.
PublicidadeEsse processo permite que as células coletem informações codificadas por DNA cronologicamente para que ele possa criar uma memória ou imagem, como acontece com uma câmera de filme.
"O maior takeaway deste trabalho é que o sistema bacteriano CRISPR-Cas, que aqui nós aproveitamos como um sistema de gravação molecular sintética, é capaz de capturar e armazenar de forma estável quantidades práticas de dados reais", Jeff Nivala, PhD, pesquisador do departamento de genética da Harvard Medical School, disse à Healthline.
Como ele poderia ser usado em seres humanos
Ao codificar imagens reais e alguns quadros do clássico filme de cavalos, Nivala e seus colegas estavam tentando apresentar informações que ressoassem com o público.
O ponto mais grave de sua pesquisa é registrar informações biológicas ao longo do tempo.
Uma vez que as imagens em movimento são atualmente um dos maiores conjuntos de dados, os pesquisadores acreditam que seu trabalho estabelece as bases para eventualmente poder empregar bactérias como mini-câmeras que podem viajar por todo o corpo, registrando informações desconhecidas.
Seu trabalho muda a maneira como os sistemas complexos em biologia podem ser estudados. Os pesquisadores esperam ao longo do tempo que os gravadores se tornem padrão em toda a biologia experimental.
Atualmente, a maneira de obter informações para fora das células é observá-las ou interrompê-las tirando dados. Com o gravador molecular, a célula está catalogando seus próprios dados, o que significa que pode progredir e desenvolver sem interferência dos pesquisadores.
Publicidade Publicidade"Estou mais entusiasmado com a capacidade de armazenamento e estabilidade do sistema, que são potencialmente muito grandes e longos", explicou Nivala. "Isso é importante porque, ao construirmos o nosso trabalho atual, esperamos rastrear fenômenos biológicos muito complexos em longos períodos de tempo. Fazendo com sucesso requer grandes quantidades de espaço de armazenamento estável. "
Por exemplo, ele acredita que os pesquisadores agora podem procurar maneiras de usar a tecnologia para usos práticos, como programar suas bactérias intestinais para registrar informações sobre sua dieta ou saúde.
"Seu médico pode usar esses dados para diagnosticar e rastrear doenças", disse Nivala.
PublicidadeFusão de tecnologia e biologia
Enquanto a Nivala acredita que as pequenas câmeras que surfem em nosso corpo e cérebro irão acontecer no futuro, ele diz que pode estar um pouco distante.
Especialmente porque as máquinas de construção em escala molecular são um desafio.
Publicidade Publicidade"Realmente, provavelmente estamos muito longe de ter cada célula no cérebro registrando sua atividade sináptica", disse ele. "O sistema CRISPR-Cas é procariótico, o que significa que há certos desafios a serem superados ao transferir esses genes para células de mamíferos, particularmente quando não sabemos exatamente como cada parte do sistema CRISPR-Cas funciona em bactérias. "
No entanto, ele pensa quando isso acontece, será devido à união de biologia e tecnologia.
"Quão pequeno podemos construir um dispositivo de gravação digital usando materiais convencionais como metal, plástico e silício? A resposta é que não estamos nem perto de alcançar a precisão e precisão com que a biologia é capaz de engenharia de dispositivos de nanoescala ", disse Nivala.
AnúncioMas não devemos nos sentir mal com isso, acrescentou.
"A natureza teve apenas alguns bilhões de anos de liderança, afinal. É por isso que os engenheiros agora estão voltando para a biologia para novas maneiras de construir coisas à escala molecular. E quando você constrói tecnologia de biologia, é muito mais fácil de interface e conexão com sistemas biológicos naturais ", disse Nivala.
Publicidade PublicidadeEle confia em que este trabalho atual estabelece as bases para um sistema de gravação biológica baseado em células que pode ser acoplado a sensores que permitem ao sistema detectar qualquer biomolécula relevante.
Codificando informações pessoais em nosso DNA
Isso pode levar a codificar informações em nosso DNA, como nossos registros médicos ou número de Seguro Social, ou detalhes do cartão de crédito?
Até certo ponto, isso já está acontecendo na empresa de máquinas de venda automática Three Square Market, em Wisconsin. Cerca de 50 dos funcionários da empresa aceitaram a oferta do empregador de terem um microchip eletromagnético implantado em suas mãos. Eles podem usá-lo para comprar comida no trabalho, entrar em seus computadores e executar a máquina de cópia.
Parecendo um grão de arroz em tamanho, o chip é semelhante aos chips implantados em animais de estimação para fins de identificação e rastreamento. No entanto, este chip tem uma distância de trabalho de apenas 6 polegadas.
A BioHax International, fabricante sueca do chip, quer usar o chip para aplicações comerciais mais amplas.
Este é apenas o início das possibilidades, de acordo com Nivala, que acredita que um dia todos os nossos dados mais importantes serão armazenados no nosso DNA celular.
"De certa forma, alguns já estão. Nossos genomas são bastante importantes. Mas imagine se pudéssemos armazenar todo o histórico médico, imagens e vídeos caseiros de nossa família dentro de células de linha germinativa, que poderiam ser transferidas para nossos filhos dentro de seus genomas ", disse Nivala. "Talvez você possa até guardar a famosa receita de lasanha de sua mãe.Aposto que as futuras gerações agradeceriam por isso. "
